電鍍“三廢”產(chǎn)生以及廢氣治理

 

電鍍是***民經(jīng)濟中較小卻必不可少的根底工藝性行業(yè)，一起又是重污染行業(yè)，電鍍所產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣嚴峻影響人們的生活和健康。近幾年，在東南濱海和經(jīng)濟較興旺的內(nèi)地，電鍍廠、點的數(shù)量在不斷添加，電鍍加工的范圍在不斷擴***。毫無疑問，電鍍“三廢”產(chǎn)生量也在增***，電鍍所在地的環(huán)境污染隨之加重。因為電鍍生產(chǎn)的工藝過程需求運用許多酸、堿等有害和腐蝕原料，為了保證鍍層的結(jié)構(gòu)和功能，有些工藝還須在較高溫度下進行，使其生產(chǎn)環(huán)境往往充滿了許多的酸霧、堿霧 以及攙雜有多種有害成分的水蒸氣等，對作業(yè)人員的安全和健康構(gòu)成很***要挾，并導(dǎo)致***氣污染[1]。在***民經(jīng)濟建設(shè)中不或許沒有電鍍，但電鍍更不或許離開環(huán) 境而開展。因而電鍍廠成為行業(yè)改造的要點和環(huán)保治理的焦點。怎么合理有用地操控電鍍生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的有害氣體是現(xiàn)在電鍍清潔生產(chǎn)的重要課題之一?，F(xiàn)在對 于電鍍車間有害氣體所構(gòu)成的污染問題，一般企業(yè)都是采納部分排風(fēng)的辦法進行操控[2-5]。本文在剖析電鍍有害氣體產(chǎn)生***色的根底上，提出一些按捺、治理 及凈化電鍍廢氣的具體辦法。

 

1·電鍍廢氣的品種及損害

 

電 鍍的品種許多，除鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻四***慣例鍍種外，還有運用比較廣泛的鋅–鎳、鋅–鈷、鋅–鐵合金電鍍，銅–鋅、銅–錫、銅–鋅–錫仿金電鍍，鎳– 鋅、鎳–錫黑色鍍層電鍍，以及為滿意部分IT工業(yè)、電子行業(yè)某些產(chǎn)品的***別需求而存在的鍍金、鍍銀、鍍錫乃至少數(shù)的稀貴金屬釕、銠、鈀、銦電鍍等。一起也 會有金屬的氧化、磷化、鈍化等外表處理加工。

 

這 些工藝溶液的配方中各種添加劑、合作物讓人目不暇接。再加上現(xiàn)在還有少數(shù)鍍種在短期內(nèi)還篩選不了氰化物，因而含氰電鍍在某些***別產(chǎn)品電鍍中仍然(過渡性) 存在。尤其是鍍前等外表處理和退鍍時酸堿用量的增***，這些終究仍不可防止在電鍍生產(chǎn)過程中產(chǎn)生許多的廢氣。這傍邊***要是一些金屬粉塵、酸堿廢氣、有機廢 氣、鉻酸霧和各種電鍍槽液加熱而散宣布的多種廢氣，包含含氨廢氣、含氰廢氣等。表1所示為電鍍廢氣的品種及其性質(zhì)和損害。

 

這些廢氣體現(xiàn)的損害性如下：

 

(1) 對人體呼吸道(鼻腔、咽喉、氣管、支氣管、肺泡)的損害，尤以無色無味的有害氣體對人體呼吸道長時刻無聲無息的緩慢傷害***為可怕。許多毒物可在人體的血液、 骨骼和各個臟器中富集，富集過程又是漸進的、乃至是綿長的，一旦人體中富集的毒物超越了人體本身的忍受極限，人的免疫功能就會下降，有些臟器就會產(chǎn)生變 異，小則讓人患上緩慢支氣管炎、支氣管哮喘和肺氣腫，***則讓人患上肺癌、肝癌以及一些講不清道不明的疾病和怪病。

 

(2)對人體眼睛和皮膚的損害。有些廢氣(如鹽酸、硝酸揮宣布的廢氣和氨氣)的刺激性很強，會引發(fā)紅眼病。而鉻酸霧會引發(fā)皮炎，乃至讓部分皮膚產(chǎn)生潰瘍(又稱鉻瘡)而壞死以及導(dǎo)致鼻中隔穿孔。

 

(3)對廠區(qū)樹木花草的損害，尤以二氧化硫、氟化氫氣體對植物(一般植物)的損害***。

 

(4)對園區(qū)內(nèi)修建物和各種設(shè)備的損害。酸、堿廢氣會導(dǎo)致修建物墻面和部分設(shè)備的腐蝕、銹蝕，電鍍前處理車間內(nèi)的***棚和四周墻面被腐蝕得***為嚴峻。

 

(5)對產(chǎn)品質(zhì)量的損害。只需電鍍車間空氣中的飄塵多，酸、堿霧***，就會對設(shè)備的功能和電鍍?nèi)芤?被污染)帶來晦氣影響，然后影響產(chǎn)品質(zhì)量。

 

因而，在電鍍工業(yè)園區(qū)內(nèi)，廢氣的損害不僅僅多方面的，并且是潛在的，有必要高度重視并仔細治理。

 

2·電鍍廢氣的處理

 

電 鍍廢氣成分雜亂，對人類的損害極***，有必要采納有用辦法進行處理，使廢氣合格排放。電鍍廢氣排放濃度的限值見表2。污染物排放監(jiān)控方位為車間或生產(chǎn)設(shè)備排氣 筒。排氣筒高度不低于15m，排放含氰化氫氣體的排氣筒高度不低于25m。排氣筒高度應(yīng)比周圍200m半經(jīng)范圍內(nèi)的修建高出5m以上；不能到達這一高度要 求的排氣筒，排放含量應(yīng)為排放限值的50%，并嚴格執(zhí)行。

 

2.1從源頭削減廢氣的產(chǎn)生

 

改善生產(chǎn)工藝或采納有用辦法，使電鍍生產(chǎn)到達廢氣零排放或下降廢氣逸出量，是操控電鍍廢氣的有用辦法。如高溫改中溫，中溫改常溫，用外表活性劑除油，加強治理，防止廢氣跑、冒、漏都歸于電鍍清潔生產(chǎn)的***域，都可削減廢氣的產(chǎn)生。

 

(1) 電鍍前處理的堿洗除油、酸洗去銹或去氧化皮過程中，可在溶液中別離添加堿霧按捺劑和酸霧按捺劑，然后******削減堿霧和酸霧的逸出。與此一起，還可在各電鍍槽 的槽口兩邊各添加一塊窄窄的、可活動的擋風(fēng)板，除可隱瞞陽極掛鉤、陽極板和加熱器而使槽面顯得整齊，更能因可視槽液面積的縮小而增強槽邊的排風(fēng)作用，然后削減了廢氣對車間環(huán)境的污染。

 

(2)去除鋼鐵件上的氧化皮時，可選用噴丸工藝替代部分化學(xué)酸洗或選用無酸酸洗工藝，這樣便可在源頭上******削減酸性廢氣的產(chǎn)生[7]。

 

(3)關(guān)于銅件，用混合酸(硫酸加硝酸)清洗或用硝酸退鍍時，可經(jīng)過參加少數(shù)尿從來按捺和削減氮氧化物的產(chǎn)生[8]。不發(fā)起單純用硝酸酸洗和退鍍。

 

關(guān)于銅及銅合金，化學(xué)拋光可用以下清潔工藝：硫酸30~45mL/L，雙氧水200~350mL/L，尿素2~3g/L，聚乙二醇0.05~1.00g/L，三氯化鐵1~2g/L，溫度20~40°C，時刻30~80s。

 

鎳銅鍍層的退除可選用專用無硝酸、無氰的商業(yè)退鍍粉。

 

(4) 鋁件常用的三酸(磷酸、硫酸、硝酸)化學(xué)拋光可改為不含硝酸的新配方，如AP-1鋁件無黃煙化學(xué)拋光工藝：工業(yè)純磷酸(密度1.7g/cm3)800mL /L，工業(yè)純硫酸(密度1.84g/cm3)200mL/L，WXP(黃巖熒光化學(xué)廠)2g/L；95~120°C。新配缸時加3g/L鋁[9]可徹底根 除氮氧化物的產(chǎn)生。

 

(5)在鍍鉻槽中參加少數(shù)F-53(全氟烷基醚磺酸鹽)，就可按捺鉻酸霧的產(chǎn)生。若鍍鉻槽中還有聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球漂浮在液面，則抑霧作用會更***。

 

總歸，削減電鍍廢氣的清潔生產(chǎn)有許多辦法。

 

2.2設(shè)備通排風(fēng)系統(tǒng)和廢氣凈化設(shè)備

 

2.2.1通排風(fēng)系統(tǒng)的挑選

 

根據(jù)通風(fēng)的要求，一般劃分為部分通風(fēng)和全面通風(fēng)。部分排風(fēng)辦法分為槽側(cè)排風(fēng)、***部排風(fēng)、排風(fēng)框排風(fēng)和關(guān)閉間排風(fēng)[10]。

 

因為生產(chǎn)條件約束、有害物源不固定等原因不能選用部分通風(fēng)，或許選用部分排風(fēng)后室內(nèi)有害物濃度仍超越衛(wèi)生規(guī)范，就應(yīng)選用全面通風(fēng)。根據(jù)實踐工藝在有害物發(fā)出 點直接把有害物質(zhì)捕集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外，過程分為進風(fēng)和排風(fēng)。為了堅持室內(nèi)必定的壓力，一般選用機械通風(fēng)。

 

電鍍廠的面積一般較***，且歸于同一生產(chǎn)過程，作業(yè)人員散布在整個房間中，為了堅持室內(nèi)必定的負壓，應(yīng)選用全面通風(fēng)的機械送風(fēng)。而污染物源都是一些電鍍槽，作業(yè)過程中污染物會直接從電鍍槽中開釋，所以只需先對各個電鍍槽進行部分排風(fēng)，再按規(guī)則分質(zhì)處理，合格后排到室外。槽邊排風(fēng)罩分為單側(cè)和雙側(cè)2種，槽寬 (B)≤700mm時要用單側(cè)排風(fēng)，B>700mm時應(yīng)選用雙側(cè)排風(fēng)，B>1200mm時宜選用吹吸式排風(fēng)罩。排風(fēng)罩的方法有平口式、條縫式和倒置式。一般電鍍廠選用條縫式排風(fēng)罩為多。排風(fēng)罩截面高度(H)≥250mm的稱為高截面，H<250mm的稱為低截面。

 

2.2.2槽子排風(fēng)量的預(yù)算

 

槽 子排風(fēng)量取決于露出面積巨細和生產(chǎn)現(xiàn)場要求。熱水槽、不通電堿槽的抽風(fēng)量能夠小一點，氰化物槽、酸性銅槽、鍍鉻槽的風(fēng)量***一點，通電的堿槽再***一點，硝酸槽、粗化槽、混酸槽、熱鹽酸槽***。每平方米液面的氣體逸出速率分為15、20、25、30以及50m3/min幾檔[11]。抽風(fēng)風(fēng)速應(yīng)***于氣體從槽中逸出的速率，促進廢氣有序進入抽風(fēng)罩中。

 

為了排風(fēng)均勻，削減通排風(fēng)系統(tǒng)阻力，風(fēng)道的拐彎、三通聯(lián)接要順氣流走向規(guī)劃。為調(diào)理合理的風(fēng)量，風(fēng)道中也能夠做調(diào)理風(fēng)門。

 

2.2.3廢氣凈化處理

 

2.2.3.1酸性廢氣的凈化

 

酸性廢氣的凈化工藝流程為：酸性氣體─三級堿液噴淋─煙囪排放。

 

(1)硫酸霧氣的中和處理：一般可用質(zhì)量分數(shù)為10%、pH>10的碳酸鈉(Na2CO3)堿性溶液，對硫酸霧氣進行中和處理。

 

(2)鹽酸霧氣的中和處理：可用低濃度堿液(NaOH)進行中和處理。一般以2%~5%(質(zhì)量分數(shù))的氫氧化鈉溶液作吸收液。

 

(3)氫氟酸霧氣的中和處理：可用5%的Na2CO3和3%的NaOH溶液混合進行中和處理。

 

根據(jù)選用的吸收劑和設(shè)備品種，電鍍酸性廢氣的治理辦法有噴淋式水吸收工藝、噴淋式堿液吸收工藝和噴淋填料堿液吸收工藝幾種。

 

用吸收法處理酸性廢氣，在真空泵上部設(shè)密閉罩，密閉罩上部設(shè)排風(fēng)口，然后將房內(nèi)產(chǎn)生的廢氣排出，堅持房內(nèi)必定負壓，排出的廢氣進入填料噴淋吸收塔。

 

吸收塔上部噴淋堿性吸收液，有害氣體由塔體下部進入后與噴淋液呈逆向活動，廢氣由風(fēng)機壓入凈化塔內(nèi)的勻壓室，經(jīng)過不等速迂回式的二道噴霧處理，進入凈化塔內(nèi) 筒處理器，廢氣穿過有填料組成的填料層，再經(jīng)過二道噴霧處理，使氣液兩相充沛觸摸產(chǎn)生吸收反響，到達高效凈化之意圖。經(jīng)處理的廢氣再經(jīng)過脫水器脫液處理，然后排入***氣。凈化后的廢氣到達排放規(guī)范。

 

吸收了廢氣的吸收液流入塔底循環(huán)堿液槽中，用耐腐蝕的堿液泵抽出從頭送進吸收塔，如此循環(huán)往復(fù)，不斷吸收廢氣中的有害成分。被除掉有害物質(zhì)的廢氣經(jīng)脫液器處 理后，將排出氣中的液體除掉，再排入***氣放空，有害氣體得到凈化，滿意排放規(guī)范的要求。該工藝凈化功率可達90%左右。

 

2.2.3.2鉻霧的凈化

 

鍍鉻溶液的溫度多在45C上下，故會產(chǎn)生許多鉻酸霧，有必要凈化排放。為此可選用“網(wǎng)格局鉻酸霧凈化器”收回。其作業(yè)原理是凝集，即運用鉻酸霧在經(jīng)過多層塑料網(wǎng)板制成的過濾網(wǎng)格時，因受阻而凝集成液體，再讓凝集的液體逐漸流入收回容器中，這種凈化器的功率在98%以上。而剩余的鉻酸霧可進一步經(jīng)過管道進入到 “酸霧凈化塔”中得以去除。

 

其工藝流程為：鉻霧─搜集收回─二級噴淋處理─水液別離─煙囪排放。

 

選用焦亞硫酸鈉法將酸霧中的六價鉻復(fù)原為三價鉻：Cr(VI)+Na2S2O5→Na2S2O3+O2+Cr(III)。箱體由聚氯乙烯板制成。收回器的要害部分是過濾器，由開有***別形狀網(wǎng)孔的硬聚氯乙烯塑料板犬牙交錯地平鋪疊成，當含有鉻酸顆粒的空氣進入 凈化收回器的下箱體和主箱體時，空氣流速下降，因彼此磕碰而變***的液滴在重力作用下從空氣中別離出來。鉻酸廢氣經(jīng)過網(wǎng)格時被渙散而經(jīng)過許多狹隘曲折的通 道，使彼此間的磕碰時機增多，更簡單凝集。在吸收和重力作用下，細微的鉻酸霧滴附著在網(wǎng)格外表，不斷凝集變***，從網(wǎng)格上下降下來。別離出來的鉻酸沿排液管 流入集液箱，凈化后的氣體由排氣筒排出。

 

2.2.3.3氰化氫廢氣的凈化

 

氰化物廢氣可用1.5%(質(zhì)量分數(shù))氫氧化鈉和次氯酸鈉溶液或硫酸亞鐵溶液吸收。下面介紹一種硫酸亞鐵吸收法凈化氰化氫廢氣的工藝。氰化氫廢氣選用低阻力的高效離心凈化塔裝備硫酸亞鐵溶液吸收處理，其反響與硫酸亞鐵處理含氰廢水類似，***要反響方程式為：

 

6HCN+3FeSO4·7H2O→Fe2[Fe(CN)6]+3H2SO4+7H2O。

 

用含0.1%~0.7%(質(zhì)量分數(shù))硫酸亞鐵的水溶液在高效離心凈化塔中做噴淋吸收，當流速為1.5~1.8m/s、洗刷時刻為3~4s時，凈化功率可在95%以上。圖3為氰化氫廢氣的高效離心凈化塔。

 

吸收處理工藝為：含氰化物工藝產(chǎn)生的氰化氫廢氣經(jīng)過集氣罩搜集后，由離心風(fēng)機抽至高效離心凈化塔，再在高效離心凈化塔內(nèi)噴灑硫酸亞鐵吸收劑，除掉廢氣中******部分的氰化氫。脫水后再經(jīng)過排氣筒高空排放，高效離心凈化塔內(nèi)的廢液流入循環(huán)水池內(nèi)循環(huán)運用。

 

2.2.3.4氮氧化物廢氣的凈化

 

氮氧化物(NOx)是一種毒性很***的黃煙，不經(jīng)治理而經(jīng)過煙囪排放到***氣中，會構(gòu)成觸意圖棕(紅)黃色煙霧，俗稱“黃龍”。在許多廢氣中，治理NOx的難度***，是污染***氣的***惡。GB21900–2008規(guī)則氮氧化物的排放限值為200mg/m3。為了防備氮氧化物產(chǎn)生的不***后果，車間有必要有較強的排風(fēng)系 統(tǒng)和牢靠的凈化處理系統(tǒng)。

 

現(xiàn)在NOx氣體的治理辦法有干法、濕法和干濕法3種。因為各廠產(chǎn)品不同，挑選適宜實踐生產(chǎn)的治理工藝計劃和凈化設(shè)備十分重要。一般的處理工藝流程為：三級復(fù)原吸附─二級復(fù)原吸附─活性炭吸附─煙囪排放。

 

選用復(fù)原性堿液吸附法，將NOx復(fù)原為N2，一起將蒸發(fā)的硝酸中和。

 

主反響：10NO2+4Na2S=4NaNO3+4NaNO2+4S+N2↑。

 

副反響：4NO2+2Na2S=Na2S2O3+NaNO3+NaNO2+N2↑。

 

也有用8%(質(zhì)量分數(shù))的氫氧化鈉與10%(質(zhì)量分數(shù))的硫化鈉混合水溶液作吸收液，或用氫氧化鈉溶液多級噴淋后再加一級硫化鈉水溶液噴淋吸收，其吸收率在90%以上。溫馨提示：運用硫化鈉有必要留意，無設(shè)備狀況下不得與硝酸溶液觸摸，防止毒氣危及生命！

 

也可選用10%(質(zhì)量分數(shù))弱酸性尿素處理：NO+NO2+(NH2)2CO→2N2↑+CO2↑+2H2O，吸收率高達90%以上，無二次污染，但本錢高。

 

下面***要介紹選用兩級(2個階段)濕法廢氣凈化塔治理NOx氣體的計劃，并規(guī)劃了一套針對NOx瞬時爆發(fā)性濃度極高、廢氣量***，適宜打開作業(yè)的通風(fēng)凈化系統(tǒng)設(shè)備。

 

***要有必要根據(jù)電鍍廠的實踐狀況計算出NOx廢氣的排風(fēng)量，以及整個通風(fēng)管道、吸風(fēng)罩、凈化塔的阻力丟失，選用適宜的通風(fēng)機。一起還應(yīng)考慮風(fēng)量、風(fēng)壓的附加安 全系數(shù)。選用強制性(離心通風(fēng)機)機械抽風(fēng)，使酸洗槽產(chǎn)生的NOx廢氣經(jīng)捕集抽風(fēng)罩、通風(fēng)管道引入廢氣凈化塔底側(cè)沿塔內(nèi)上升，吸收液在填料層或旋流(斜 孔)板中均勻散布，并向下活動。塔內(nèi)以氣、液傳質(zhì)雙膜理論為機理，氣體與液體溶劑之間充沛觸摸，進行化學(xué)反響，處在劇烈的擾動狀況。根據(jù)NOx廢氣成分復(fù) 雜、濃度高、難于治理的***性，在系統(tǒng)中規(guī)劃兩個階段即兩級廢氣凈化(吸收)塔，以添加NOx與吸收液傳質(zhì)過程，有充沛的反響時刻使NOx廢氣分散于液相， 被吸收溶解與凈化。該工藝制造催化復(fù)原劑混合吸收液，對高濃度NOx廢氣有很***的吸收率，強化了吸收過程，加快了反響速率，提高了吸收功率與凈化作用。

 

2.2.3.5堿性廢氣的凈化

 

在電鍍中，許多的堿性廢氣一般來自化學(xué)除油以及堿性鍍種。為此可讓堿性廢氣經(jīng)過管道經(jīng)“堿霧凈化塔”進行治理，即在塔內(nèi)用酸液噴淋將堿性廢氣中和掉。別的， 也可將堿性廢氣引入“酸霧凈化塔”中與酸性廢氣一起中和而去掉(含氨廢氣的治理在外)。含氨廢氣只能***自搜集治理，因含氨廢氣與酸性廢氣中的含氯或含氟廢氣會產(chǎn)生化學(xué)反響，生成一種白色的氯化銨或氟化銨沉淀物，簡單導(dǎo)致排氣管道和凈化塔內(nèi)填料阻塞而影響廢氣的排放，所以對含氨廢氣的治理，只能***自用一個“堿霧凈化塔”，并選用稀硫酸作為噴淋液，方可使含氨廢氣得到凈化。

 

3·結(jié)語

 

電鍍生產(chǎn)中，不只要活躍選用清潔生產(chǎn)工藝，從源頭削減“三廢”的產(chǎn)生，更要重視加強廢氣治理的治理。實踐上許多電鍍廠都有處理廢氣設(shè)備，僅僅設(shè)備不正常工作 或許徹底不必。為此，應(yīng)采納一臺風(fēng)機裝一個電表的方法，保證設(shè)備正常運作，并做***每日加料紀錄等多項辦法，使廢氣處理在監(jiān)控之下，并堅持高效凈化收回，避 免二次污染。